MA – Realisierung eines Mode-Selectors für n-port Vollbrückenwandler

Für einen n-Port Vollbrückenwandler soll eine Ansteuerung auf einem FPGA realisiert werden. Große Spannungsbereiche führen bei ungünstiger Auslegung eines Vollbrückenwandlers (DAB) zu vermeidbar hohen RMS- und Spitzenstromwerten, wodurch sich die Übertragungsleistung reduziert und der Wirkungsgrad aufgrund höherer RMS-Ströme sinkt. Bei entsprechender Auslegung kann durch den Einsatz verschiedener Modulationsverfahren Blindleistung, zirkulierender Spulenstrom sowie RMS-Strom bei weiten Ein- und Ausgangsspannungsbereichen sowie im Teillastbereich reduziert werden.

Dem Optimierungsproblem zwischen Halbleiterbelastung, zirkulierendem Spulenstrom und weitem Eingangsspannungsbereich wird mit der Realisierung eines Mode-Selectors begegnet. Dazu soll die Ansteuerung der Pulsmuster mittels FPGA erfolgen. Die Umschaltlogik und die Erfassung der Messgrößen kann mittels µC realisiert werden – als SoC oder mittels vorhandener Hardwarelösung.

Ziel der Arbeit ist die Weiterentwicklung eines bestehenden VHDL-Codes zur Ansteuerung einer Dual-Active-Bridge, hin zu einer Multiport-Ansteuereinheit, die in der Lage ist, verschiedene Modulationsarten für ein vier-Port-System (16 Steuersignale) zu erzeugen und zu gegebenen Umschaltbedingungen in Modulationsarten mittels Hysterese zu überführen. Der Mode-Selector betrifft sowohl festfrequente als auch variabel-frequente Modulationsverfahren. Insbesondere ist Augenmerk auf den Übergang und die Auswirkungen verschiedener Steuergrößen zu legen.

Betreuer: Thomas Eberle

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik, Energietechnik

Frühest möglicher Beginn: sofort

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März